JP4639148B2 - 着色ポリオレフィン系樹脂組成物及びそれを用いるレーザー溶着方法 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、アントラキノン系造塩染料を含有してなるレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物及びそのレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物を用いるレーザー溶着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製材料のレーザー溶着は、例えば次のように行うことができる。図１に示すように、一方の部材にレーザー光透過性材料を用い、他方の部材にレーザー光吸収性材料を用いて両者を当接させる。レーザー光透過材の側からレーザー光吸収材に向けてレーザー光を照射すると、レーザー光透過材を透過したレーザー光がレーザー光吸収材に吸収されて発熱する。この熱により、レーザー光を吸収した部分を中心としてレーザー光吸収材が溶融し、更にレーザー光透過材も溶融して双方の樹脂が融合し、冷却後、十分な溶着強度が得られ、レーザー光透過材とレーザー光吸収材が強固に接合される。レーザー溶着の特長としては、レーザー光発生部を溶着させたい箇所に接触させることなく溶着可能である、局所加熱であるため周辺部への熱影響がごく僅かである、機械的振動の問題がない、微細な部分及び構造物の溶着が可能である、再現性が高い、高い気密性を維持できる、溶着強度が高い、溶着部分が見た目に分かりにくい、粉塵等を発生することがない等を挙げることができる。
【０００３】
従来、樹脂部品の接合には、締結用部品（ボルト、ビス、クリップ等）による締結、接着剤による接着、振動溶着、超音波溶着等が用いられてきた。レーザー溶着によれば、簡単な操作により確実に溶着を行って従来と同等以上の強度が得られ、而も振動や熱の影響が少ないので、省力化、生産性の改良、生産コストの低減等を実現することができる。そのため、例えば自動車産業や電気・電子産業等において、振動や熱の影響を回避したい機能部品や電子部品等の接合に適すると共に、複雑な形状の樹脂部品の接合にも対応可能である。
【０００４】
レーザー溶着に関する技術として、特開平１１−１７０３７１号公報には、レーザー光を吸収する熱可塑性合成樹脂からなる不透明部材と、レーザー光を透過させる熱可塑性合成樹脂からなる無色透明部材が接する部分に焦点が合致するようにレーザー光を照射する工程を備えたレーザー溶着方法が記載されている。しかしこの場合、無色透明部材側から見れば、溶着された部分は、溶着されていない部分とは色や平滑性が異なるものとなり、見栄えがよくないという問題がある。
【０００５】
また、ＷＯ０２／３６３２９公報には、着色剤として、アントラキノン染料とペリノン染料を用いたポリオレフィン系樹脂のレーザー溶着が記載されている。ところが、ポリオレフィン系樹脂の着色に一般的な中性染料を用いた場合、ポリオレフィン樹脂は染料に対する結合性が弱いため染料が定着しにくく、その上、使用されている中性染料は樹脂中での溶解性が非常に高いため、他のポリオレフィン系樹脂と接触した場合に染料が移行してしまうブリード現象の問題が生じていた。これは、レーザー溶着という用途に限らず、ポリオレフィン系樹脂の着色一般において致命的な問題であった。
【０００６】
本発明は、従来技術に存した上記のような課題に鑑み行われたものであり、その目的とするところは、レーザー光の波長域（８００ｎｍ乃至１２００ｎｍの波長、例えば、８０８、８２０、８４０、９４０、１０６４ｎｍ）に高い透過性を示し、着色ポリオレフィン系樹脂部材のレーザー溶着を行う前段階の熱処理工程においてその樹脂部材の色調の退色が生じることがなく、また、色素の昇華が実質上生じない状態でレーザー溶着を行うことが可能であり、而も十分な耐ブリード性を有するレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物及びそのレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物を用いるレーザー溶着方法を提供することにある。
【発明の開示】
【０００７】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、下記式（１）で表されるアントラキノン系造塩染料（すなわちアントラキノン系酸性染料から得られるアニオン成分と有機アンモニウム成分により構成される造塩染料）を含有してなるものである。
【０００８】
【化１】

・・・・（１）
【０００９】
［式（１）中、
Ａ及びＢは、互いに独立して、−ＮＨ−又は−Ｏ−を示し、
Ｒ^１乃至Ｒ^３は、互いに独立して、水素、アミノ基、水酸基、又はハロゲンを示し、
Ｒ^４乃至Ｒ^１３は、互いに独立して、水素、アルキル基、ニトロ基、又はスルホン基を示し、
Ｋｉ^ｎ＋は有機アンモニウムイオンを示し、
ｍは１又は２を示し、
ｎは１又は２を示す。
【００１０】
前記スルホン基は−ＳＯ_３又はＳＯ_３Ｍであって、そのうち−ＳＯ_３の数はｍ個であり、Ｍは水素又はアルカリ金属を示し、ＳＯ_３Ｍの数が２以上の場合、Ｍ同士は同一でもよく異なっていてもよい。］
【００１１】
上記式（１）で表されるアントラキノン系造塩染料は、染料に対する結合性が弱く、染料が定着しにくいポリオレフィン樹脂においても安定的に定着し、樹脂に対する相溶性も良好である。そのため、このアントラキノン系造塩染料で着色することにより、熱に対し安定で、環境による影響を受け難く、而も優れたレーザー透過性を有するレーザー光透過性ポリオレフィン系樹脂部材を得ることができる。
【００１２】
上記アントラキノン系造塩染料において重要なのは、アントラキノン骨格に下記の骨格を２個有する点である。
【００１３】
【化２】

【００１４】
また、アントラキノン系造塩染料中のスルホン基の数を調整することも重要である。
【００１５】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、半導体レーザーによる８００ｎｍ付近からＹＡＧレーザーによる１１００ｎｍ付近にかけての波長の光、すなわちレーザー光の透過性が高く、耐熱性や耐光性等の堅牢性が高く、また耐移行性や耐薬品性等が良好で、而も鮮明な色相を示す。このレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物による着色ポリオレフィン系樹脂部材は、レーザー溶着を行う前段階の熱処理工程においてその樹脂部材の色調に退色が生じることがなく、また、色素の昇華が実質上生じない状態でレーザー溶着を行うことが可能である。マスターバッチを用いて着色された本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、より均一に着色され、着色剤による散乱を示さず、良好なレーザー透過性を示す。
【００１６】
一方、本発明のレーザー溶着方法は、前記何れかのレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物からなるレーザー光透過材と、レーザー光吸収材とが当接した状態で、レーザー光が前記レーザー光透過材を透過して前記レーザー光吸収材に吸収されるようにそのレーザー光を照射することにより、前記レーザー光透過材とレーザー光吸収材との当接部を溶着させることを含むものである。
【００１７】
本発明のレーザー溶着方法によれば、レーザー光透過材とレーザー光吸収材とが当接した状態で、レーザー光が前記レーザー光透過材を透過して前記レーザー光吸収材に吸収されるようにそのレーザー光を照射することにより、前記レーザー光透過材とレーザー光吸収材との当接部を溶着させることができる。このレーザー溶着方法におけるレーザー光透過材は、レーザー溶着を行う前段階の熱処理工程においてその樹脂部材の色調に退色が生じることがなく、また、色素の昇華が実質上生じない状態でレーザー溶着を行うことが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂中に、少なくとも、上記式（１）で表されるアントラキノン系造塩染料を含有してなる。このアントラキノン系造塩染料は分子量が大きく、ポリオレフィン系樹脂、特にポリプロピレン系樹脂との結合性が高いため、本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物における耐熱性及び耐昇華性に有効に作用している。
【００１９】
本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂は、特に限定されない。
【００２０】
その例としては、エチレン、プロピレン、ブテン−１、３−メチルブテン−１、４−メチルペンテン−１、オクテン−１等のα−オレフィンの単独重合体やこれらの共重合体、或いはこれらと他の共重合可能な不飽和単量体との共重合体（共重合体としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体を挙げることができる。）等を挙げることができる。
【００２１】
具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等のポリエチレン系樹脂；プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体若しくはランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１共重合体等のポリプロピレン系樹脂；ポリブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１等を挙げることができる。
【００２２】
これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明におけるポリオレフィン系樹脂のその他の例として、ポリプロピレン系樹脂エラストマー等のポリオレフィン系エラストマー、上記樹脂類を主成分とする各種熱可塑性エラストマー（各種ゴムを含む）、合成ワックス又は天然ワックス等を含有するポリオレフィン系樹脂等を挙げることができる。
【００２３】
本発明においては、これらの中で、ポリプロピレン樹脂および／またはポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。特に好適なのはポリプロピレン系樹脂である。このポリプロピレン系樹脂に特に制限はなく、広範囲の分子量のものを使用できる。
【００２４】
なお、ポリオレフィン系樹脂として、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された酸変性ポリオレフィンや、所望の効果を損なわない範囲で樹脂自体に発泡剤を含有した発泡ポリプロピレン等を用いることもできる。
【００２５】
前記のようなプロピレンの共重合体としては、プロピレンを７５重量％以上、特に９０重量％以上含有しているものが、ポリプロピレン系樹脂の特徴である結晶性、剛性、耐薬品性等が保持されている点で好ましい。
【００２６】
前記の共重合可能なモノマーの具体的な例としては、
エチレン、１−ブテン、イソブテン、ペンテン−１、３−メチル−ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチル−ペンテン−１、３，４−ジメチル−ブテン−１、ヘプテン−１、３−メチル−ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１等の炭素数２又は４乃至１２のα−オレフィン；
シクロペンテン、ノルボルネン、１，４，５，８−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ，８，８ａ−６−オクタヒドロナフタレン等の環状オレフィン；
５−メチレン−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン等のジエン；
塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸等のビニル系モノマー等
の１種又は２種以上が挙げられる。
【００２７】
本発明におけるアントラキノン系造塩染料は、アントラキノン系酸性染料から得られるアニオンと有機アンモニウムイオン（例えば、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミン、グアニジン類、又はロジンアミン類等から得られるカチオン）との造塩反応により得ることが可能である。この造塩反応には、公知のイオン反応を用いることができる。例えば、スルホン基を２個有する酸性染料成分を水中で分散させ、一方、その染料の１．５乃至２．３倍モルの有機アミン成分を塩酸水に溶解させ、この溶液を前記分散液中に滴下し、数時間攪拌して反応させる。その反応混合物を濾過し、濾取物を水洗して乾燥させることにより、本発明のアントラキノン系造塩染料を得ることができる。
【００２８】
本発明におけるアントラキノン系造塩染料を表す上記式（１）中、Ａ及びＢ、並びにＲ^１乃至Ｒ^１３は、それぞれ次のような基又は原子を示す。
【００２９】
Ａ及びＢは、互いに独立的に、−ＮＨ−又は−Ｏ−を示す。
【００３０】
Ｒ^１乃至Ｒ^３は、互いに独立して、水素、アミノ基、水酸基、又はハロゲン（例えばＣｌ、Ｂｒ等）を示す。
【００３１】
Ｒ^４乃至Ｒ^１３は、互いに独立して、水素、アルキル基（例えばメチル、エチル、プロピル、ｉｓｏプロピル、ｎ-ブチル、ｔｅｒｔ-ブチル、ｎ−ペンチル、ｉｓｏペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル等の炭素数１乃至８のアルキル基）、ニトロ基、又はスルホン基を示す。
【００３２】
Ｋｉ^ｎ＋は有機アンモニウムイオンを示し、ｍは１又は２を示し、ｎは１又は２を示す。
【００３３】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、上記式（１）においてＲ^４乃至Ｒ^８の少なくとも１つがスルホン基であり、且つ、Ｒ^９乃至Ｒ^１３の少なくとも１つがスルホン基であることが好ましい。
【００３４】
本発明におけるアントラキノン系造塩染料のアニオン成分に対応するアントラキノン系酸性染料の具体例として、下記の例を挙げることができる。但し、勿論本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
化合物例（１）−１
【化３】

【００３６】
化合物例（１）−２
【化４】

【００３７】
化合物例（１）−３
【化５】

【００３８】
化合物例（１）−４
【化６】

【００３９】
化合物例（１）−５
【化７】

【００４０】
上記式（１）中のＫｉ^ｎ＋は、本発明におけるアントラキノン系造塩染料の有機アンモニウム成分を構成する有機アンモニウムイオンであり、下記式（２）又は（３）で表されるものとすることができる。
【００４１】
【化８】

・・・・（２）
【００４２】
【化９】

・・・・（３）
【００４３】
上記式（２）中、Ｒ^１４乃至Ｒ^１７は、それぞれ独立して、
水素、
アルキル基（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉｓｏ−ペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル等の枝分れがあってもよい炭素数１乃至１２のアルキル基）、
シクロアルキル基（例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル等の炭素数３乃至８のシクロアルキル基、又は、ジハイドロアジエチルアミンの残基）、
アルコキシアルキル基（例えば、［メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、又はオクチルオキシ等］［メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、又はオクチル等］等、すなわちエトキシメチル、メトキシエチル等の炭素数２乃至２０のアルコキシアルキル基）、
アルカノール基（例えば−ＣＨ_２ＯＨ、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ、−Ｃ_３Ｈ_６ＯＨ等）、
置換基を有しない若しくは置換基［例えば、アミノ基、低級（炭素数１乃至４の）アルキル基、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン］を有するアリール基（例えばフェニル、低級アルキル置換フェニル、ハロゲン化フェニル、ナフチル、アミノナフチル）、
置換基を有しない若しくは置換基［例えば、アミノ基、炭素数１乃至４のアルキル基、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン］を有するアラルキル基（例えば、ベンジル基、α−メチルベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α−ブチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルアルキル基［例えば、ナフチルメチル、ナフチルエチル等］）、又は
下記式（Ｃ）で表される基を示す。
【００４４】
【化１０】

・・・・（Ｃ）
【００４５】
上記式（３）中、Ｒ^１８乃至Ｒ^２１は、それぞれ独立して、水素、又は置換基を有しない若しくは置換基［例えば、アミノ基、低級（炭素数１乃至４の）アルキル基、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン］を有するアリール基（例えばフェニル、低級アルキル置換フェニル、ハロゲン化フェニル、ナフチル、アミノナフチル）を示す。
【００４６】
上記式（２）及び（３）で表される有機アンモニウム成分は、下記具体例として示すような有機アミンから得ることができる。但し、勿論本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４７】
すなわち、ヘキシルアミン、ペンチルアミン、オクチルアミン、２-エチルヘキシルアミン、ジ-(２-エチルヘキシル)アミン、ドデシルアミン等の脂肪族アミン；
シクロヘキシルアミン、ジ-シクロヘキシルアミン、ジハイドロアジエチルアミン等の脂環族アミン；
３-プロポキシプロピルアミン、ジ-(３-エトキシプロピル)アミン、３-ブトキシプロピルアミン、オクトオキシプロピルアミン、３-(２-エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン等のアルコキシアルキルアミン；
α-ナフチルアミン、β-ナフチルアミン、１,２-ナフチレンジアミン、１,５-ナフチレンジアミン、１,８-ナフチレンジアミン等のナフチルアミン；
１-ナフチルメチルアミン等のナフチルアルキルアミン；
Ｎ-シクロヘキシルエタノールアミン、Ｎ-ドデシルエタノールアミン、Ｎ-ドデシルイミノ-ジ-エタノール等のアルカノール基含有アミン；
１,３-ジフェニルグアニジン、１-ｏ-トリルグアニジン、ジ-ｏ-トリルグアニジン等のグアニジン(誘導体)などが挙げられる。
【００４８】
上記式（２）で表される有機アンモニウム成分のうち特に好ましいものを表１に示す。
【００４９】
【表１】

【００５０】
上記式（３）で表される有機アンモニウム成分のうち特に好ましいものを表２に示す。
【表２】

【００５１】
特に、表２に示すような芳香族系のグアニジンは、押出機及び射出成形機内等の加熱下においても揮発し難い。そのため、上記式（１）で表されるアントラキノン系造塩染料のうちこのような芳香族系のグアニジンを有機アンモニウム成分とするものは、成形時の加熱溶融等のプロセスを経ても分解し難く、その造塩染料は成形品中で優れた分散性を示す。その結果、得られた成形品は、レーザー光の透過性が優れたものとなる。
【００５２】
本発明に用いるアントラキノン系造塩染料は、青色、紫色、又は緑色等の色相を示す。本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物の着色剤としては、各種色相を有するアントラキノン系造塩染料のうち何れかを単独で、又はそれらのうち２種以上を混合して用いることができる。また、本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物の着色剤としては、前記アントラキノン系造塩染料と共に、そのアントラキノン系造塩染料が有する可視光線吸収範囲以外にのみ又はその範囲以外にも吸収範囲を有し、レーザー光の波長域（８００ｎｍ乃至１２００ｎｍの波長）に透過性を有する顔料或いは染料を１種又は２種以上混合して用いることができる。このようにレーザー光透過性が良好なその他の着色剤であって黄色、赤色等の色相を示す染料又は顔料を混合することにより、種々の色相を示す着色を行うことが可能である。例えば、前記アントラキノン系造塩染料のうち紫色の染料と、他の黄色着色剤とを組合せることにより、黒色の色相を示す着色を行うことができる。レーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物の用途においては、黒色樹脂組成物が工業的に重要である。
【００５３】
前記の樹脂着色を行い得るその他の着色剤の例としては、黄色、オレンジ色、赤色等の有彩色を示し、レーザー光透過性を有するアゾ系造塩染料および／またはアントラピリドン系染料が挙げられる。
【００５４】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物中に含有させて式（１）のアントラキノン系造塩染料と共に使用することできるアゾ系造塩染料のアニオン成分に対応する酸性染料の具体例としては、下記の例を挙げることができる。すなわち、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １、３、４、５、７、８、９、１０、１２、１３、１４、１７、１８、２３、２４、２６、２７、３０、３３、３４、３５、３７、４０、４１、５４、６０、６６、７０、７３、７４、８８、９７、１０２、１１２、１１５、１３５、１３７、１３８、１４１、１４３、１４４、１４８、１５０、１５１、１７６、２３１、２６６等の赤色酸性染料；
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ４、９、１７、１８、１９、２３、３６、４１、４２、４９、１０５、１９９、２００、２１９等の黄色酸性染料である。但し、勿論本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５５】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物中に含有させて式（１）のアントラキノン系造塩染料と共に使用することできるアントラピリドン系造塩染料のアニオン成分に対応する酸性染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ８０、８１、８２、１４３等の赤色酸性染料を挙げることができる。但し、勿論本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５６】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物における着色剤の使用量は、ポリオレフィン系樹脂に対し、例えば０．０１乃至１０重量％とすることができる。好ましくは０．１乃至５重量％、更に好ましくは０．１乃至１重量％である。
【００５７】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物のマスターバッチ（高濃度成形物）は、例えば、マスターバッチのベースとなるポリオレフィン系樹脂の粉末又はペレットと少なくとも前記式（１）のアントラキノン系造塩染料を含む着色剤をタンブラー又はスーパーミキサー等で混合し、押出機、バッチ式混練機又はロール式混練機等を用いて、加熱溶融法によりペレット化又は粗粒子化することにより得ることができる。また、例えば合成後未だ溶液状態にあるマスターバッチ用ポリオレフィン系樹脂に前記着色剤を添加した後、溶媒を除去してマスターバッチを得ることもできる。
【００５８】
このようして得られた着色ペレット又は粗粒子状着色剤（本発明では着色剤形態をマスターバッチという）をポリオレフィン系樹脂と混合して常法で成形処理することによって、より均一でレーザー透過性に優れたレーザー透過性樹脂部材を得ることができる。特に、アントラキノン系造塩染料の他に複数の着色剤を混合して黒色混合着色剤とする場合にこの効果が顕著である。
【００５９】
このようなマスターバッチは、ポリオレフィン系樹脂に対し、前記着色剤を例えば１乃至３０重量％含有するものとすることができる。好ましくは５乃至１５重量％である。
【００６０】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物における波長９４０ｎｍのレーザー光の透過率であるＴ_着色樹脂と、非着色の前記と同一のポリオレフィン系樹脂における波長９４０ｎｍのレーザー光の透過率であるＴ_{非着色樹脂}との比であるＴ_着色樹脂／Ｔ_{非着色樹脂}は、０．８乃至１．２が好ましい。
【００６１】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、用途及び目的に応じ、各種の補強材を適量含有するものとすることができる。この補強材は、通常の合成樹脂の補強に用い得るものであればよく、特に限定されない。例えば、ガラス繊維、炭素繊維、その他の無機繊維、及び有機繊維（アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ナイロン、ポリエステル及び液晶ポリマー等）等を用いることができ、透明性を要求される樹脂の補強にはガラス繊維が好ましい。好適に用いることができるガラス繊維の繊維長は２乃至１５ｍｍであり繊維径は１乃至２０μｍである。ガラス繊維の形態については特に制限はなく、例えばロービング、ミルドファイバー等、何れであってもよい。これらのガラス繊維は、一種類を単独で用いるほか、二種以上を組合せて用いることもできる。その含有量は、ポリオレフィン系樹脂１００重量％に対し５乃至１２０重量％とすることが好ましい。５重量％未満の場合、十分なガラス繊維補強効果が得られ難く、１２０重量％を超えると成形性が低下することとなり易い。好ましくは１０乃至６０重量％、特に好ましくは２０乃至５０重量％である。
【００６２】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、用途及び目的に応じ、各種の充填剤を適量含有するものとすることができる。例えば、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク等の板状充填剤、タルク、カオリン、クレー、ウォラストナイト、ベントナイト、アスベスト、アルミナシリケート等の珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩、ガラスビーズ、セラミックビ−ズ、窒化ホウ素、炭化珪素等の粒子状充填剤等を用いることができ、本発明において好ましい充填剤の例としては、タルクを挙げることができる。用い得る充填剤の粒子径としては、０．０３μｍという微細粒子から１００μｍ程度まで広範囲にわたるが、本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物及びレーザー溶着方法においては、０．０３乃至１０μｍの粒子径を持つものが好ましい。その含有量は、ポリオレフィン系樹脂１００重量％に対し５乃至５０重量％とすることが好ましい。５重量％未満の場合、十分な充填剤としての効果が得られ難く、５０重量％を超えると透過性が著しく低下することになる。好ましくは１０乃至５０重量％、特に好ましくは１０乃至４０重量％である。
【００６３】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物には、必要に応じ種々の添加剤を配合することも可能である。このような添加剤としては、例えば助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、紫外線吸収剤又は光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、結晶促進剤、結晶核剤及び難燃剤等が挙げられる。
【００６４】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、原材料を任意の配合方法で配合することにより得られる。これらの配合成分は、通常、できるだけ均質化させることが好ましい。具体的には例えば、全ての原材料をブレンダー、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール、押出機等の混合機で混合して均質化させて着色ポリオレフィン系樹脂組成物を得る。或いは、一部の原材料を混合機で混合した後、残りの成分を加えて更に混合して均質化させて樹脂組成物を得ることもできる。また、予めドライブレンドされた原材料を、加熱した押出機で溶融混練して均質化した後、針金状に押出し、次いで所望の長さに切断して着色粒状をなす樹脂組成物（着色ペレット）として得ることもできる。
【００６５】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物の成形は、通常行われる種々の手順により行い得る。例えば、着色ペレットを用いて、押出機、射出成形機、ロールミル等の加工機により成形することにより行うこともでき、また、ポリオレフィン系樹脂のペレット又は粉末、粉砕された着色剤、及び必要に応じ各種の添加物を、適当なミキサー中で混合し、この混合物を、加工機を用いて成形することにより行うこともできる。成形方法としては、例えば射出成形、押出成形、圧縮成形、発泡成形、ブロー成形、真空成形、インジェクションブロー成形、回転成形、カレンダー成形、溶液流延等、一般に行われる何れの成形方法を採用することもできる。このような成形により、種々形状のレーザー光透過材を得ることができる。
【００６６】
本発明のレーザー溶着方法は、前記レーザー光透過性着色熱可塑性樹脂組成物からなるレーザー光透過材と、レーザー光吸収材とが当接した状態で、レーザー光が前記レーザー光透過材を透過して前記レーザー光吸収材に吸収されるようにそのレーザー光を照射することにより、前記レーザー光透過材とレーザー光吸収材との当接部を溶着させるものである。
【００６７】
本発明のレーザー溶着方法においてレーザー溶着が可能な樹脂の組み合わせとしては、例えば、ポリプロピレン樹脂同士、ポリエチレン樹脂同士、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂と熱可塑性エラストマー（特にオレフィン系熱可塑性エラストマー）、ポリプロピレン樹脂と熱可塑性樹脂（例えばポリアミドやポリカーボネイト等）が挙げられる。
【００６８】
一般的にレーザー溶着方法の長所は、３次元溶着が可能であるため、溶着対象となる樹脂製のレーザー光透過材及びレーザー光吸収材の成型品の金型形状の自由度が上がること、振動溶着と異なり溶着面のバリがなくなるので意匠性が向上すること、振動や摩耗粉が発生しないため電子部品への適用が可能となること等を挙げることができる。逆に短所は、レーザー溶着機という装置についての先行投資が必要であること、溶着対象となる樹脂製のレーザー光透過材及びレーザー光吸収材の成形の際のヒケにより溶着部材間に隙間が形成され得ることが挙げられる。特にこの隙間の問題は、レーザー溶着を実施する際の最大の問題点であり、クランプなどの押さえ冶具を溶着対象部材の形状に合わせて個別に作成して用いる例も多い。もし隙間が０．０２ｍｍ生じると隙間がない場合に比し溶着強度が半減し、０．０５ｍｍ以上生じると溶着しないことがわかっている。
【００６９】
レーザー溶着機としては、レーザーが動く走査タイプ、溶着部材が動くマスキングタイプ、多方向から溶着部材にレーザーを同時照射するタイプ等が挙げられる。自動車業界が注目している方法は走査タイプであり、５ｍ／分という走査速度を生産タクトタイムの基準としている。
【００７０】
レーザー溶着は、レーザーの光のエネルギーから熱エネルギーへの変換を利用するため、レーザー溶着の条件によって溶着性能が著しく左右される。一般に、照射したレーザーが吸収部材表面上で受ける熱量は次式で算出可能である。
吸収部材の表面熱量（Ｊ/mm^２）＝レーザー出力（Ｗ）/[走査速度（mm/秒）×レーザーのスポット径（mm）]
【００７１】
生産効率を上げるためには走査速度を上げる必要があるが、そのためには、高出力タイプのレーザー溶着機が必要となる。
【００７２】
また、溶着強度を上げるには、ある程度の吸収部材の表面熱量が必要になり、そのためには、出力設定を上げる、走査速度を下げる、スポット径を小さくする等の各条件を組み合わせて検討する必要があるが、レーザーが付与する表面熱量が大きすぎると、溶着部分の外観が損なわれることや、甚だしくは、吸収部材から煙が吹くこともあるため、レーザー溶着の条件設定が重要であると共に、溶着対象となる樹脂製のレーザー光透過材のレーザー光透過率が極めて重要である。
【００７３】
本発明のレーザー溶着方法は、上記の条件を考慮すると、式（Ａ）を満たす状態でレーザー光透過材とレーザー光吸収材との当接部を溶着させることが好ましい。実用的に問題ない溶着強度を有している溶着物が得られる。
Ｑ＝Ｐ／（Ｓ・φ）＞０．４
・・・・（Ａ）
但し、
Ｑ：レーザー光吸収材の表面熱量（Ｊ/ｍｍ^２）
Ｐ：レーザー光透過材を透過するレーザー出力（Ｗ）
Ｓ：レーザーの走査速度（ｍｍ／秒）
φ：レーザーのスポット径（ｍｍ）
【００７４】
レーザー光吸収材は、レーザー光吸収性黒色着色剤として例えばカーボンブラックおよび／または他のレーザー光吸収剤を用いたレーザー光吸収性着色樹脂組成物からなるものであることが好ましい。
【００７５】
前記の黒色着色剤及びレーザー光吸収剤の何れとしても用い得るものとしては、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブラック等を挙げることができる。その他のレーザー光吸収剤の例としては、フタロシアニン、ナフタロシアニン、ペリレン、クオテリレン、金属錯体、スクエア酸誘導体、インモニウム染料、ポリメチン等が挙げられ、また、これらの２以上を混合して黒色のレーザー光吸収剤とすることもできる。更に、上記レーザー光透過性着色剤とレーザー光吸収剤を組み合わせて用いることもできる。レーザー光吸収性黒色着色剤としてはカーボンブラックとニグロシンを組み合わせたものが好ましい。
【００７６】
レーザー吸収性が良好なカーボンブラックとしては、１次粒子径が１５乃至１００ｎｍ（好ましくは１５乃至５０ｎｍ）のものを挙げることができ、また、ＢＥＴ比表面積が３０乃至５００ｍ^２／ｇ（好ましくは、１００乃至３００ｍ^２／ｇ）のものを挙げることができる。
【００７７】
このようなレーザー光吸収性着色樹脂組成物における着色剤の使用量は、ポリオレフィン系樹脂に対し、例えば０．０１乃至１０重量％とすることができ、好ましくは０．０５乃至５重量％である。レーザー光吸収材の製造は、レーザー光吸収剤を含有すること以外はレーザー光透過材と同様にして行うことが可能である。
【００７８】
本発明のレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物及びレーザー溶着方法の主な用途としては、例えば自動車部品を挙げることができる。より具体的には、例えば内装においてインストルメントパネル、エンジンルーム内においてレゾネター（消音器）を挙げることができる。従来は、ポリオレフィン系樹脂製部品を接合する上で接着剤の使用が困難であり、接合するためには、表面処理をするなどの工夫が必要であったが、レーザー溶着を用いる場合、前処理や樹脂のアロイ化などの必要性はなく、接着剤に比し強度面やリサイクル面でも優れた手段と言える。
【００７９】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、勿論本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００８０】
表３に示す製造例１乃至８は、各実施例において使用する着色剤であり、比較製造例１乃至８は、各比較例において使用する着色剤である。何れも、単独造塩染料又は２種以上の造塩染料の混合染料である。各製造例についての酸性染料には上記化合物例として示すアニオン成分が対応しており、各製造例についての有機アミンには表１又は表２に示す有機アンモニウム成分が対応している。製造例４乃至８及び比較製造例１乃至８におけるＣ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ２６６（モノアゾ酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ４９（モノアゾ酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １４３（アントラピリドン酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ９７（ジスアゾ酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １４４（ジスアゾ酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ４２（モノアゾ酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｖｉｏｌｅｔ ４３（アントラキノン酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ４1（アントラキノン酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ６２（アントラキノン酸性染料）、Ｃ．Ｉ． Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ２６０（アントラキノン酸性染料）のそれぞれと各有機アミンとの造塩染料は、各酸性染料と各有機アミンとの造塩反応により得た。
【００８１】
製造例１乃至３並びに比較製造例１乃至４の着色剤は単独の造塩染料からなり、製造例４乃至８並びに比較製造例５乃至８は、複数の造塩染料を配合比の欄に示された重量配合比に従って簡易混合機にてブレンドした黒色着色剤である。
【００８２】
例えば製造例１は次のように製造した。まず、化合物例（１）−１で表されるアントラキノン系酸性染料１０ｇを水５００ｍｌに分散させた。一方、水１５０ｍｌに塩酸５ｇと有機アミンＳ−４を７ｇ溶解させた。この溶液を、室温で前記アントラキノン系酸性染料の分散液に滴下し、４０〜４５℃で１時間攪拌させて反応し、その後６０〜７０℃まで昇温させて反応物を粒子化させ、その反応液のｐＨを６．５〜７．５に調製して１時間撹拌した。その反応混合液を濾過して濾取物を水洗したところ、得られたアントラキノン系造塩染料の収量は１２．０ｇ（収率７５％）であった。
【００８３】
【表３】

【００８４】
実施例１
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例１の着色剤・・・・０．８０ｇ
【００８５】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な青色の試験片が得られた。
【００８６】
実施例２
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例２の着色剤・・・・０．８０ｇ
【００８７】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な緑色の試験片が得られた。
【００８８】
実施例３
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例３の着色剤・・・・０．８０ｇ
【００８９】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な紫色の試験片が得られた。
【００９０】
実施例４
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例４の着色剤・・・・１．２０ｇ
【００９１】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【００９２】
実施例５
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例５の着色剤・・・・１．２０ｇ
【００９３】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【００９４】
実施例６
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例６の着色剤・・・・１．２０ｇ
【００９５】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【００９６】
実施例７
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例７の着色剤・・・・１．２０ｇ
【００９７】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【００９８】
実施例８
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
製造例８の着色剤・・・・１．２０ｇ
【００９９】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【０１００】
実施例９
ポリプロピレン樹脂（非強化）・・・・９００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＢＣ０５Ｂ）
製造例８の着色剤・・・・１００ｇ
【０１０１】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、単軸押出機（エンプラ産業社製 商品番号：Ｅ３０ＳＶ）を用いて、シリンダー温度２２０℃で溶融混合した。その後、水槽で冷却を行い、次いでペレタイザーでカットし、乾燥工程を経て黒色マスターバッチを得た。
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・３８４ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
黒色マスターバッチ・・・・１２ｇ
【０１０２】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、２０分撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【０１０３】
実施例１０
低密度ポリエチレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＬＣ６０４）
製造例８の着色剤・・・・１．２０ｇ
【０１０４】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度１８０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【０１０５】
実施例１１
高密度ポリエチレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＪ２９０）
製造例８の着色剤・・・・１．２０ｇ
【０１０６】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２１０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【０１０７】
実施例１２
ポリオレフィン系架橋型熱可塑性エラストマー・・・・４００ｇ（ＡＥＳジャパン社製 商品番号：サントプレン８２１１−６５）
製造例１の着色剤・・・・０．４０ｇ
【０１０８】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２００℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な青色の試験片が得られた。
【０１０９】
実施例１３
ポリプロピレン樹脂（非強化）・・・・７９０ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＢＣ０５Ｂ）
製造例８の着色剤・・・・１０ｇ
タルク・・・・２００ｇ
【０１１０】
上記配合物を高速ミキサーにて２０分間撹拌混合した。得られた混合物を、単軸押出機（エンプラ産業社製 商品番号：Ｅ３０ＳＶ）を用いて、シリンダー温度２２０℃で溶融混合した。その後、水槽で冷却を行い、次いでペレタイザーでカットし、乾燥工程を経て黒色ペレットを得た。
【０１１１】
その後、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２００℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【０１１２】
比較例１
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例１の着色剤・・・・０．８０ｇ
【０１１３】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、紫色の試験片が得られた。
【０１１４】
比較例２
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例２の着色剤・・・・０．８０ｇ
【０１１５】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、青色の試験片が得られた。
【０１１６】
比較例３
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例３の着色剤・・・・０．８０ｇ
【０１１７】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、青色の試験片を得た。
【０１１８】
比較例４
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例４の着色剤・・・・０．８０ｇ
【０１１９】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、青色の試験片が得られた。
【０１２０】
比較例５
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例５の着色剤・・・・０．８０ｇ
【０１２１】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、黒色の試験片が得られた。
【０１２２】
比較例６
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例６の着色剤・・・・０．８０ｇ
【０１２３】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、黒色の試験片を得た。
【０１２４】
比較例７
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例７の着色剤・・・・１．２０ｇ
【０１２５】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、黒色の試験片を得た。
【０１２６】
比較例８
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
比較製造例８の着色剤・・・・１．２０ｇ
【０１２７】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、黒色の試験片を得た。
【０１２８】
物性評価
実施例１乃至８並びに比較例１乃至８で得たレーザー光透過性着色ポリオレフィン系樹脂組成物、並びに同様に成形した未着色のポリオレフィン系樹脂（ＰＰ）試験片について、下記方法により物性評価を行った。その結果を後記表４及び表５に示す。
【０１２９】
（１）透過率測定
分光光度計（日本分光社製 商品番号：Ｖ−５７０型）に各試験片をセットし、波長範囲λ＝４００乃至１２００ｎｍの範囲で透過率を測定した。表４及び表５には、各試験片についての波長９４０ｎｍの半導体レーザー光の透過率を示した。
【０１３０】
（２）耐昇華性試験と評価
試験片に白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）フィルムを貼りつけ、それをオーブンに入れて１６０℃で３時間放置し、その後、試験片からＰＥＴフィルムを剥して観察し易いように無色透明のＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）用シートに貼りつけた。ＰＥＴフィルムに色素が移行していなければ、耐昇華性があると判断した。
【０１３１】
（３）耐熱性試験と評価
上記実施例１乃至８並びに比較例１乃至８の射出成形において、配合物の混合物により通常ショットを行った後、残りの混合物を２２０℃のシリンダー内で１５分間滞留させ、その後で射出成形を行って試験片を得た。
【０１３２】
１５分間シリンダー内で滞留させて得られた試験片の色相の変退色が、通常ショットで得られた試験片の色相に比べて進んでいなければ、耐熱性があるものと判断した。
【０１３３】
（４）耐ブリード性試験と評価
上記実施例１乃至８並びに比較例１乃至８の射出成形で得られた試験片を、酸化チタンで着色された白色試験片と厚さ方向に重ね合わせ、重ね合わせた方向に２００ｇ（１．９６Ｎ）／ｃｍ^２の圧力を加えた状態で８０℃の温度で１００時間放置した。その後、白色試験片への着色剤の移行度合を観察し、白色試験片へ着色剤の移行がなければ、耐ブリード性があると判断した。
【０１３４】
（５) レーザー溶着試験用のレーザー光吸収性試験片の作製とレーザー溶着試験
ポリオレフィン系樹脂を用いたレーザー光吸収性試験片（レーザー光吸収材）は以下のようにして作製した。
繊維強化ポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＧ３０Ｕ）
カーボンブラック・・・・０．８０ｇ
【０１３５】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２２０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色のレーザー光吸収性試験片が得られた。
低密度ポリエチレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＬＣ６０４）
カーボンブラック・・・・０．８０ｇ
【０１３６】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度１８０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
高密度ポリエチレン樹脂・・・・４００ｇ（日本ポリケム社製 商品番号：ＨＪ２９０）
カーボンブラック・・・・０．８０ｇ
【０１３７】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２１０℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
ポリオレフィン系架橋型熱可塑性エラストマー・・・・４００ｇ（ＡＥＳジャパン社製 商品番号：サントプレン８２１１−６５）
カーボンブラック・・・・０．４０ｇ
【０１３８】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２００℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
タルク入りポリプロピレン樹脂・・・・４００ｇ
カーボンブラック・・・・２．００ｇ
【０１３９】
上記配合物をステンレス製タンブラーに入れ、１時間撹拌混合した。得られた混合物を、射出成形機（東洋機械金属社製 商品番号：Ｓｉ−５０）を用いて、シリンダー温度２００℃、金型温度４０℃で通常の方法で射出成形したところ、外観及び表面光沢が良好で色むらがない均一な黒色の試験片が得られた。
【０１４０】
図１（側面図）及び図２（斜視図）に示すように、実施例１乃至１１及び比較例１乃至８の各試験片１０とレーザー光吸収性試験片１２［何れも、縦６０ｍｍ×横１８ｍｍ×厚さ３ｍｍ（縦２０ｍｍ部分は厚さ１．５ｍｍ）］を、それぞれ縦２０ｍｍ×横１８ｍｍ×厚さ１．５ｍｍの部分同士を当接させて重ね合わせた。
【０１４１】
重ね合わせた部分に対し、試験片１０の図における上方から、出力３０Ｗのダイオード・レーザー［波長：９４０ｎｍ 連続的］（ファインデバイス社製）によるレーザービーム１４（スポット径０．６ｍｍ）を、走査速度を変えて横方向（図１の平面に垂直な方向）に走査させた。尚、溶着は同一材料同士の組み合わせで行った。
【０１４２】
レーザー光が試験片１０を透過してレーザー光吸収性試験片１２に吸収されれば、レーザー光吸収性試験片１２が発熱し、この熱により、レーザー光を吸収した部分を中心としてレーザー光吸収性試験片１２が溶融し、更に試験片１０も溶融して双方の樹脂が融合し、冷却により両者は接合されることとなる。図２における１６は溶着部分を示す。
【０１４３】
（６）引張強度試験
前記（５）で得られた溶着物に対し、ＪＩＳＫ７１１３−１９９５に準じ、引張試験機（島津製作所社製ＡＧ−５０ｋＮＥ）にて、試験片１０側とレーザー光吸収性試験片１２側に縦方向（図１における左右方向）に試験速度１０ｍｍ／分で引張試験を行って、引張溶着強度を測定した。
【０１４４】
表４及び表５において、実施例１乃至９はポリプロピレンについて、実施例１０は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）について、実施例１１は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）について、実施例１２は熱可塑性エラストマー（エラストマー）について記載している。
【０１４５】
【表４】

【０１４６】
【表５】

【０１４７】
比較例の着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、何れも耐昇華性試験において不適であった。また、比較例３及び５の着色ポリオレフィン系樹脂組成物は、耐ブリード性試験においても不適であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 レーザー溶着試験の側面図である。
【図２】 レーザー溶着試験の斜視図である。

Claims (14)

1. 下記式（１）で表されるアントラキノン系造塩染料及びアゾ酸性染料と有機アミンとの造塩染料を含有してなる着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
   

   

   ・・・・（１）
   ［式（１）中、
   Ａ及びＢは、互いに独立して、−ＮＨ−又は−Ｏ−を示し、
   Ｒ^１乃至Ｒ^３は、互いに独立して、水素、アミノ基、水酸基、又はハロゲンを示し、
   前記Ａ及びＢ並びにＲ ^１ 乃至Ｒ ^３ は、それぞれ、アントラキノン骨格中の両ベンゼン環の何れか一方に結合するものであり、
   Ｒ^４乃至Ｒ^１３は、互いに独立して、水素、アルキル基、ニトロ基、又はスルホン基を示し、
   前記Ｒ ^４ 乃至Ｒ ^８ の少なくとも１つがスルホン基であり、且つ、前記Ｒ ^９ 乃至Ｒ ^１３ の少なくとも１つがスルホン基であり、
   Ｋｉ^ｎ＋は有機アンモニウムイオンを示し、
   ｍは１又は２を示し、
   ｎは１又は２を示す。
   前記スルホン基は−ＳＯ_３又はＳＯ_３Ｍであって、そのうち−ＳＯ_３の数はｍ個であり、Ｍは水素又はアルカリ金属を示し、ＳＯ_３Ｍの数が２以上の場合、Ｍ同士は同一でもよく異なっていてもよい。］
2. 式（１）における有機アンモニウムイオンが、下記式（２）又は（３）で表されるカチオンである請求項１記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
   

   

   ・・・・（２）
   ［式（２）中、
   Ｒ^１４乃至Ｒ^１７は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基、アルカノール基、置換基を有しない若しくは有するアリール基、置換基を有しない若しくは有するアラルキル基、又は下記式（Ｃ）で表される基を示す。］
   

   

   ・・・・（Ｃ）
   又は
   

   

   ・・・・（３）
   ［式（３）中、Ｒ^１８乃至Ｒ^２１は、それぞれ独立して、水素、又は置換基を有しない若しくは有するアリール基を示す。］
3. 上記アゾ酸性染料が、モノアゾ酸性染料又はジスアゾ酸性染料である請求項１又は２記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
4. 上記アゾ酸性染料が、黄色酸性染料、オレンジ色酸性染料又は赤色酸性染料である請求項１乃至３の何れか１項に記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
5. 上記アゾ酸性染料が、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １、３、４、５、７、８、９、１０、１２、１３、１４、１７、１８、２３、２４、２６、２７、３０、３３、３４、３５、３７、４０、４１、５４、６０、６６、７０、７３、７４、８８、９７、１０２、１１２、１１５、１３５、１３７、１３８、１４１、１４３、１４４、１４８、１５０、１５１、１７６、２３１、及び２６６から選ばれる赤色アゾ酸性染料、又は、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ４、９、１７、１８、１９、２３、３６、４１、４２、４９、１０５、１９９、２００、及び２１９から選ばれる黄色アゾ酸性染料である請求項１又は２記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
6. 上記ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン樹脂である請求項１乃至５の何れか１項に記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
7. 上記ポリオレフィン系樹脂がポリオレフィン系エラストマーである請求項１乃至５の何れか１項に記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
8. 補強用ガラス繊維を上記ポリオレフィン系樹脂に対し５乃至１２０重量％含有する請求項１乃至７の何れか１項に記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
9. タルクを上記ポリオレフィン系樹脂に対し５乃至５０重量％含有する請求項１乃至７の何れか１項に記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の着色ポリオレフィン系樹脂組成物からなるレーザー光透過材と、レーザー光吸収材とが当接した状態で、レーザー光が前記レーザー光透過材を透過して前記レーザー光吸収材に吸収されるようにそのレーザー光を照射することにより、前記レーザー光透過材とレーザー光吸収材との当接部を溶着させることを含むレーザー溶着方法。
11. 上記レーザー光吸収材が、着色剤としてカーボンブラックおよび／またはカーボンブラック以外のレーザー光吸収性着色剤を用いたレーザー光吸収性着色樹脂組成物からなるものである請求項１０記載のレーザー溶着方法。
12. 上記レーザー光吸収材が、着色剤としてレーザー光吸収性着色剤であるカーボンブラックを用いたレーザー光吸収性着色樹脂組成物からなり、そのカーボンブラックの１次粒子径が１５乃至５０ｎｍである請求項１０記載のレーザー溶着方法。
13. 上記カーボンブラックのＢＥＴ比表面積が３０乃至５００ｍ^２／ｇである請求項１１又は１２記載のレーザー溶着方法。
14. 式（Ａ）を満たす状態でレーザー光透過材とレーザー光吸収材との当接部を溶着させる請求項１０乃至１３の何れか１項に記載のレーザー溶着方法。
    Ｑ＝Ｐ／（Ｓ・φ）＞０．４ ・・・・（Ａ）
    但し、
    Ｑ：レーザー光吸収材の表面熱量（Ｊ/ｍｍ^２）
    Ｐ：レーザー光透過材を透過するレーザー出力（Ｗ）
    Ｓ：レーザーの走査速度（ｍｍ／秒）
    φ：レーザーのスポット径（ｍｍ）

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